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锂电池生产工艺课件
锂离子电池工艺流程
正极混料
原料的掺和:(1) 粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。(2) 钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。干粉的分散、浸湿:(1) 原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。当润湿角≤90度,固体浸湿。当润湿角>90度,固体不浸湿。正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。(2) 分散方法对分散的影响:A、 静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构);B、 搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。1搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度越大;浓度越低,粘接强度越小。5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。原料的预处理(1) 钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。(2) 导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。(3) 粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。(4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。原料的预处理:(1) 石墨:A、混合,使原料均匀化,提高一致性。B、300~400常压烘烤,除去表面油性物质,提高与水性粘合剂的相容能力,修圆石墨表面棱角(有些材料为保持表面特性,不允许烘烤,否则效能降低)。(2) 水性粘合剂:适当稀释,提高分散能力。 掺和、浸湿和分散:(1) 石墨与粘合剂溶液极性不同,不易分散。(2) 可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。(3) 应适当降低搅拌浓度,提高分散性。(4) 分散过程为减少极性物与非极性物距离,提高势能或表面能,所以为吸热反应,搅拌时总体温度有所下降。如条件允许应该适当升高搅拌温度,使吸热变得容易,同时提高流动性,降低分散难度。(5) 搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。(6) 分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容 稀释将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。配料注意事项:1、 防止混入其它杂质;2、 防止浆料飞溅;3、 浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦;4、 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀;5、 浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀性降低;6、 需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料性质变化;7、 搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备;8、 出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带;9、 对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸;10、 配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。…
裁片
正极拉浆后进行以下工序:
裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接
负极拉浆后进行以下工序:
裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接
3.4轧片要求
电极 压片后厚度(mm) 压片后长度(mm) 正极 0.125-0.145 362-365 负极 0.125-0.145 400-403
3.5配片方案
序号 正极重量(克) 负极重量(克) 备注 1 5.49-6.01 2.83-2.86 正极可以和重1-2个档次的负极进行配片 2 6.02-6.09 2.87-2.90 3 6.10-6.17 2.91-2.94 4 6.18-6.25 2.95-2
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